(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の表面上の所定の測定点の時間変化を測定するために、時間間隔をあけてこの回転体の表面を撮影する撮影装置が出力する時系列順の撮影画像を処理する画像処理装置であって、
前記回転体の回転量を検出する回転量検出装置が出力する回転量検出信号に基づいて、この回転体の回転角度を演算する回転角度演算部と、
前記時系列順の撮影画像中の前記所定の測定点が同一位置になるように、前記回転体の回転角度に基づいてこの時系列順の撮影画像を補正する画像補正部と、
を備える画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記画像補正部は、前記回転体の回転中心を原点としたときに前記所定の測定点の座標が同一となるように、この回転体の回転角度に基づいて前記時系列順の撮影画像を補正すること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置において、
前記時系列順の撮影画像を画像情報として記録する画像情報記録部と、
前記時系列順の撮影画像を撮影したときの前記回転体の回転角度を回転角度情報として、この時系列順の撮影画像と対応させて記録する回転角度情報記録部とを備えること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理装置において、
前記回転角度情報記録部は、前記撮影画像の撮影開始時刻とこの撮影画像の記録完了時刻との間に遅れ時間が存在するときには、この遅れ時間分だけ前の前記回転体の回転角度を前記回転角度情報として、前記時系列順の撮影画像と対応させて記録すること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記画像補正部は、前記回転体の回転角度分だけこの回転体の回転方向とは逆方向に、この回転体の回転中心を原点として前記時系列順の撮影画像を回転させて、この時系列順の撮影画像を補正すること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記画像補正部は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の前記所定の測定点が同一位置になるように、この時系列順の熱画像を補正すること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像処理装置において、
前記画像補正部が補正した前記時系列順の撮影画像に基づいて、この時系列順の撮影画像中の前記所定の測定点の状態変化を測定する状態変化測定部を備えること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像処理装置において、
前記状態変化測定部は、前記回転体の表面を遮蔽する遮蔽体と前記所定の測定点とが重なる不良の撮影画像が前記時系列順の撮影画像中に存在するときには、この不良の撮影画像中の前記所定の測定点の状態変化の測定結果を除外して、この所定の測定点の状態の変化を測定すること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の画像処理装置において、
前記状態変化測定部は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する前記時系列順の熱画像中の前記所定の測定点の温度変化を測定すること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像処理装置において、
前記状態変化測定部は、前記回転体の表面がディスクブレーキ装置のブレーキディスクであるときに、このブレーキディスクの表面上の前記所定の測定点の温度変化を測定すること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の画像処理装置において、
前記状態変化測定部は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の前記所定の測定点とこの測定点の周囲とを含む複数の画素領域における温度を平均化して、前記所定の測定点の状態変化を測定すること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
回転体の表面上の所定の測定点の時間変化を測定するために、時間間隔をあけてこの回転体の表面を撮影する撮影装置が出力する時系列順の撮影画像を処理する画像処理プログラムであって、
前記回転体の回転量を検出する回転量検出装置が出力する回転量検出信号に基づいて、この回転体の回転角度を演算する回転角度演算手順と、
前記時系列順の撮影画像中の前記所定の測定点が同一位置になるように、前記回転体の回転角度に基づいてこの時系列順の撮影画像を補正する画像補正手順と、
を含む画像処理プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記画像補正手順は、前記回転体の回転中心を原点としたときに前記所定の測定点の座標が同一となるように、この回転体の回転角度に基づいて前記時系列順の撮影画像を補正する手順を含むこと、
を特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記時系列順の撮影画像を画像情報として記録する画像情報記録手順と、
前記時系列順の撮影画像を撮影したときの前記回転体の回転角度を回転角度情報として、この時系列順の撮影画像と対応させて記録する回転角度情報記録手順とを含むこと、
を特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記回転角度情報記録手順は、前記撮影画像の撮影開始時刻とこの撮影画像の記録完了時刻との間に遅れ時間が存在するときには、この遅れ時間分だけ前の前記回転体の回転角度を前記回転角度情報として、前記時系列順の撮影画像と対応させて記録する手順を含むこと、
を特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１６】
請求項１２から請求項１５までのいずれか１項に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記画像補正手順は、前記回転体の回転角度分だけこの回転体の回転方向とは逆方向に、この回転体の回転中心を原点として前記時系列順の撮影画像を回転させて、この時系列順の撮影画像を補正する手順を含むこと、
を特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１７】
請求項１２から請求項１６までのいずれか１項に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記画像補正手順は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の前記所定の測定点が同一位置になるように、この時系列順の熱画像を補正する手順を含むこと、
を特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１８】
請求項１２から請求項１７までのいずれか１項に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記画像補正手順において補正した前記時系列順の撮影画像に基づいて、この時系列順の撮影画像中の前記所定の測定点の状態変化を測定する状態変化測定手順を含むこと、
を特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記状態変化測定手順は、前記回転体の表面を遮蔽する遮蔽体と前記所定の測定点とが重なる不良の撮影画像が前記時系列順の撮影画像中に存在するときには、この不良の撮影画像中の前記所定の測定点の状態変化の測定結果を除外して、この所定の測定点の状態の変化を測定する手順を含むこと、
を特徴とする画像処理プログラム。
【請求項２０】
請求項１８又は請求項１９に記載の画像処理装置において、
前記状態変化測定手順は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する前記時系列順の熱画像中の前記所定の測定点の温度変化を測定する手順を含むこと、
を特徴とする画像処理プログラム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記状態変化測定手順は、前記回転体の表面がディスクブレーキ装置のブレーキディスクであるときに、このブレーキディスクの表面上の前記所定の測定点の温度変化を測定する手順を含むこと、
を特徴とする画像処理プログラム。
【請求項２２】
請求項２０又は請求項２１に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記状態変化測定手順は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の前記所定の測定点とこの測定点の周囲とを含む複数の画素領域における温度を平均化して、前記所定の測定点の状態変化を測定する手順を含むこと、
を特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転体の表面上の所定の測定点の時間変化を測定するために、時間間隔をあけてこの回転体の表面を撮影する撮影装置が出力する時系列順の撮影画像を処理する画像処理装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体から放射される赤外線エネルギー量を２次元状に並べた赤外線検知素子により検出（撮影）し、画像処理によってこの被写体の温度の分布を調べるサーモグラフィが試験設備又は監視設備などをはじめとして広く使用されている。近年では、赤外線検知素子の感度及び応答速度の向上により、１画像の撮影に要する時間が1/5000秒程度に短縮されている。このため、移動する被写体であっても、高速なシャッタスピードで撮影することで、ある瞬間の静止した被写体画像を得ることが可能となり、温度の分布状態を調べることができる。
【０００３】
一方、産業上の利用分野においては、ある瞬間の温度分布だけではなく、温度の時間変化が重要になる場合が多い。例えば、車輪ディスクブレーキ装置では、制動時に摺動面が摩擦熱によって局所的に高温となり、その後、回転に伴う冷却風で徐々に冷やされることから、温度上昇と冷却の時間変化を把握することが設計上求められる。
【０００４】
静止した物体の温度の時間変化を調べる場合には、サーモグラフィによる熱画像の撮影を離散的に繰り返し行い、サーモグラフィから解析パーソナルコンピュータ（PC）へ、順次画像転送することで、温度分布の時間変化が調べられる。画像の時間間隔は、サーモグラフィと解析ＰＣとの間の転送速度に依存するが、温度の変化には一定の時間を要するため、画像の転送速度はそれほどの高速性が必要とされない。例えば、車輪ディスクブレーキ装置は熱容量が大きく、温度変化は20℃/秒程度であって一般的な1/30秒間隔で画像転送する場合の温度変化は１℃以下となる。
【０００５】
一方、不特定の回転数で被写体が高速回転する場合には、離散的に得られる熱画像は、その撮影タイミングによって回転体の角度（位置）が一定とならないため、回転体上のある要素に追従して時間変化を直接把握することができない。また、高速回転する被写体を連続的に捉える目的で、熱画像の時間間隔を短くすることは、画像を小さくするなどの制約を設けない限り、転送するデータ量の多さから一般には困難なものとなる。さらに、実際の回転体を撮影する場合、静止した他の機器によって被写体の一部に撮影できない隠蔽箇所を生じる場合が多い。この場合、被写体の回転によって、着目した要素（測点）が隠蔽される瞬間と、隠蔽されない瞬間とが生じ、そのままでは温度の時間変化が不正なものになる問題がある。例えば、複数の撮影画像中の被写体の構図を補正する構図補正装置が提案されている。
【０００６】
従来の構図補正装置は、被写体を撮像するイメージセンサと、撮影時のカメラの姿勢を検知する姿勢センサと、イメージセンサが出力する撮影画像データに姿勢センサが出力する姿勢データを付加して記憶する外部メモリと、この撮影画像データに付加された姿勢データに基づいて撮影画像を回転処理する制御ユニットなどを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の構図補正装置では、姿勢センサが出力する姿勢データに基づいて撮影時にカメラが傾斜していると制御ユニットが判断したときには、このカメラの傾斜角に応じて被写体が正立する姿勢になるまでこの制御ユニットが撮影画像を回転処理している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2007-258989号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来の構図補正装置では、被写体が回転中心として回転するときには、この被写体の回転角度を検出することができず、離散的に得られた撮影画像中のこの被写体の姿勢が一定になるように、これらの撮影画像を補正することができない問題点がある。特に、同心円状に温度が変化せずにスポット状に温度が変化するようなブレーキディスクが被写体である場合には、このブレーキディスク上の観測したい１点が様々な位置に移動した状態で撮影されるため、このブレーキディスクのどの部分が加熱又は冷却しているのか判別できなくなる問題点がある。また、このような従来の構図補正装置では、被写体を遮る遮蔽物が存在するときには、被写体の測定点が遮蔽物によって隠蔽されているか否かを検出することができず、この被写体の測定点の時間変化を正確に観察することができない問題点がある。
【０００９】
この発明の課題は、時系列順の撮影画像中の所定の測定点が常に同一位置になるようにこれらの撮影画像を簡単に補正することができる画像処理装置及び画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図３及び図４に示すように、回転体（６）の表面（６ａ）上の所定の測定点（Ｐ）の時間変化を測定するために、時間間隔をあけてこの回転体の表面を撮影する撮影装置（７）が出力する時系列順の撮影画像（Ｄ0，…）を処理する画像処理装置であって、前記回転体の回転量を検出する回転量検出装置（８）が出力する回転量検出信号に基づいて、この回転体の回転角度（θ）を演算する回転角度演算部（１２）と、前記時系列順の撮影画像中の前記所定の測定点が同一位置になるように、前記回転体の回転角度に基づいてこの時系列順の撮影画像を補正する画像補正部（１５）とを備える画像処理装置（９）である。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、図４に示すように、前記画像補正部は、前記回転体の回転中心（Ｏ）を原点としたときに前記所定の測定点の座標が同一となるように、この回転体の回転角度に基づいて前記時系列順の撮影画像を補正することを特徴とする画像処理装置である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置において、図３に示すように、前記時系列順の撮影画像を画像情報として記録する画像情報記録部（２０ａ）と、前記時系列順の撮影画像を撮影したときの前記回転体の回転角度を回転角度情報として、この時系列順の撮影画像と対応させて記録する回転角度情報記録部（２０ｂ）とを備えることを特徴とする画像処理装置である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３に記載の画像処理装置において、図５に示すように、前記回転角度情報記録部は、前記撮影画像の撮影開始時刻（ｔ0，ｔ1，…）とこの撮影画像の記録完了時刻（ｔ02，ｔ12，…）との間に遅れ時間（Δｔ）が存在するときには、この遅れ時間分だけ前の前記回転体の回転角度を前記回転角度情報として、前記時系列順の撮影画像と対応させて記録することを特徴とする画像処理装置である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像処理装置において、図４に示すように、前記画像補正部は、前記回転体の回転角度分だけこの回転体の回転方向とは逆方向に、この回転体の回転中心を原点として前記時系列順の撮影画像を回転させて、この時系列順の撮影画像を補正することを特徴とする画像処理装置である。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の画像処理装置において、前記画像補正部は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の前記所定の測定点が同一位置になるように、この時系列順の熱画像を補正することを特徴とする画像処理装置である。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像処理装置において、図３及び図４に示すように、前記画像補正部が補正した前記時系列順の撮影画像に基づいて、この時系列順の撮影画像中の前記所定の測定点の状態変化を測定する状態変化測定部（１９）を備えることを特徴とする画像処理装置である。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項７に記載の画像処理装置において、図１、図２及び図４に示すように、前記状態変化測定部は、前記回転体の表面を遮蔽する遮蔽体（４，５）と前記所定の測定点とが重なる不良の撮影画像（Ｄ2）が前記時系列順の撮影画像中に存在するときには、この不良の撮影画像中の前記所定の測定点の状態変化の測定結果を除外して、この所定の測定点の状態の変化を測定することを特徴とする画像処理装置である。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項７又は請求項８に記載の画像処理装置において、前記状態変化測定部は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する前記時系列順の熱画像中の前記所定の測定点の温度変化を測定することを特徴とする画像処理装置である。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の画像処理装置において、前記状態変化測定部は、前記回転体の表面がディスクブレーキ装置のブレーキディスクであるときに、このブレーキディスクの表面上の前記所定の測定点の温度変化を測定することを特徴とする画像処理装置である。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項９又は請求項１０に記載の画像処理装置において、図６に示すように、前記状態変化測定部は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の前記所定の測定点とこの測定点の周囲とを含む複数の画素領域における温度を平均化して、前記所定の測定点の状態変化を測定することを特徴とする画像処理装置である。
【００２１】
請求項１２の発明は、図３、図４及び図８に示すように、回転体（６）の表面（６ａ）上の所定の測定点（Ｐ）の時間変化を測定するために、時間間隔をあけてこの回転体の表面を撮影する撮影装置（７）が出力する時系列順の撮影画像（Ｄ0，…）を処理する画像処理プログラムであって、前記回転体の回転量を検出する回転量検出装置（８）が出力する回転量検出信号に基づいて、この回転体の回転角度（θ）を演算する回転角度演算手順（Ｓ５１０）と、前記時系列順の撮影画像中の前記所定の測定点が同一位置になるように、前記回転体の回転角度に基づいてこの時系列順の撮影画像を補正する画像補正手順（Ｓ５３０）とを含む画像処理プログラムである。
【００２２】
請求項１３の発明は、請求項１２に記載の画像処理プログラムにおいて、図４に示すように、前記画像補正手順は、前記回転体の回転中心（Ｏ）を原点としたときに前記所定の測定点の座標が同一となるように、この回転体の回転角度に基づいて前記時系列順の撮影画像を補正する手順を含むことを特徴とする画像処理プログラムである。
【００２３】
請求項１４の発明は、請求項１２又は請求項１３に記載の画像処理プログラムにおいて、前記時系列順の撮影画像を画像情報として記録する画像情報記録手順（Ｓ５１０，Ｓ５３０）と、前記時系列順の撮影画像を撮影したときの前記回転体の回転角度を回転角度情報として、この時系列順の撮影画像と対応させて記録する回転角度情報記録手順（Ｓ５２０）とを含むことを特徴とする画像処理プログラムである。
【００２４】
請求項１５の発明は、請求項１４に記載の画像処理プログラムにおいて、図５に示すように、前記回転角度情報記録手順は、前記撮影画像の撮影開始時刻（ｔ0，ｔ1，…）とこの撮影画像の記録完了時刻（ｔ02，ｔ12，…）との間に遅れ時間（Δｔ）が存在するときには、この遅れ時間分だけ前の前記回転体の回転角度を前記回転角度情報として、前記時系列順の撮影画像と対応させて記録する手順を含むことを特徴とする画像処理プログラムである。
【００２５】
請求項１６の発明は、請求項１２から請求項１５までのいずれか１項に記載の画像処理プログラムにおいて、図４に示すように、前記画像補正手順は、前記回転体の回転角度分だけこの回転体の回転方向とは逆方向に、この回転体の回転中心を原点として前記時系列順の撮影画像を回転させて、この時系列順の撮影画像を補正する手順を含むことを特徴とする画像処理プログラムである。
【００２６】
請求項１７の発明は、請求項１２から請求項１６までのいずれか１項に記載の画像処理プログラムにおいて、前記画像補正手順は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の前記所定の測定点が同一位置になるように、この時系列順の熱画像を補正する手順を含むことを特徴とする画像処理プログラムである。
【００２７】
請求項１８の発明は、請求項１２から請求項１７までのいずれか１項に記載の画像処理プログラムにおいて、図４及び図８に示すように、前記画像補正手順において補正した前記時系列順の撮影画像に基づいて、この時系列順の撮影画像中の前記所定の測定点の状態変化を測定する状態変化測定手順（Ｓ５４０）を含むことを特徴とする画像処理プログラムである。
【００２８】
請求項１９の発明は、請求項１８に記載の画像処理プログラムにおいて、図１、図２、図４及び図８に示すように、前記状態変化測定手順は、前記回転体の表面を遮蔽する遮蔽体（４，５）と前記所定の測定点とが重なる不良の撮影画像（Ｄ2）が前記時系列順の撮影画像中に存在するときには、この不良の撮影画像中の前記所定の測定点の状態変化の測定結果を除外して、この所定の測定点の状態の変化を測定する手順を含むことを特徴とする画像処理プログラムである。
【００２９】
請求項２０の発明は、請求項１８又は請求項１９に記載の画像処理装置において、前記状態変化測定手順は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する前記時系列順の熱画像中の前記所定の測定点の温度変化を測定する手順を含むことを特徴とする画像処理プログラムである。
【００３０】
請求項２１の発明は、請求項２０に記載の画像処理プログラムにおいて、前記状態変化測定手順は、前記回転体の表面がディスクブレーキ装置のブレーキディスクであるときに、このブレーキディスクの表面上の前記所定の測定点の温度変化を測定する手順を含むことを特徴とする画像処理プログラムである。
【００３１】
請求項２２の発明は、請求項２０又は請求項２１に記載の画像処理プログラムにおいて、図６に示すように、前記状態変化測定手順は、前記撮影装置が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の前記所定の測定点とこの測定点の周囲とを含む複数の画素領域における温度を平均化して、前記所定の測定点の状態変化を測定する手順を含むことを特徴とする画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００３２】
この発明によると、時系列順の撮影画像中の所定の測定点が常に同一位置になるようにこれらの撮影画像を簡単に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施形態に係る画像処理装置が使用されるディスクブレーキ試験装置を概略的に示す正面図である。
【図２】この発明の実施形態に係る画像処理装置が使用されるディスクブレーキ試験装置を概略的に示す側面図である。
【図３】この発明の実施形態に係る画像処理装置の構成図である。
【図４】この発明の実施形態に係る画像処理装置の画像補正部の補正処理及び状態変化測定部の測定処理を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】この発明の実施形態に係る画像処理装置の回転角度補正部の補正処理を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】この発明の実施形態に係る画像処理装置の状態変化測定部の平均化処理を説明するための概念図である。
【図７】この発明の実施形態に係る画像処理装置の動作を説明するフローチャートである。
【図８】この発明の実施形態に係る画像処理装置の画像処理動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１及び図２に示すディスクブレーキ試験装置１は、ディスクブレーキ装置３に関する種々の試験を実施する装置である。ディスクブレーキ試験装置１は、例えば、実物のディスクブレーキ装置３のブレーキ性能及び熱特性などを試験するときに使用される。ディスクブレーキ試験装置１は、ブレーキディスク６と一体となって回転する摩擦面６ｂに、静止状態の摩擦材４を押し付けることによってこのブレーキディスク６にブレーキ力（制動力）を発生させて、このブレーキディスク６の回転数を低下させる。ディスクブレーキ試験装置１は、例えば、時速400km/hで走行する鉄道車両の制動時の状態を模擬するために、ブレーキディスク６を１秒間に30〜40回転させた状態で摩擦面６ｂに摩擦材４を押し付ける。ディスクブレーキ試験装置１は、駆動力を発生する直流電動機と、この直流電動機によって回転駆動するフライホイールと、フライホイールの回転を実物の車輪２の回転軸２ａに伝達する歯車装置などを備えている。
【００３５】
車輪（回転体）２は、レールと回転接触する部材であり、図１に示す回転軸２ａと、図２に示す踏面２ｂと、フランジ部２ｃなどを備えている。図１及び図２に示す車輪２は、ブレーキディスク６を両側面に取り付けたディスク付き車輪である。図１に示す回転軸２ａは、車輪２と一体となって回転する部分であり、車輪２の中心部に形成された貫通孔に圧入されている。回転軸２ａは、車輪２及びブレーキディスク６の回転中心Ｏとなる。図２に示す踏面２ｂは、レール頭頂面と接触して摩擦抵抗を受ける部分であり、車輪２の外周部に形成されている。フランジ部２ｃは、脱輪を防止する部分であり、車輪２の外周に連続して形成されている。
【００３６】
図１及び図２に示すディスクブレーキ装置３は、ブレーキディスク６の摩擦面６ｂに発生する摩擦力によって制動させる装置である。ディスクブレーキ装置３は、油圧又は空気圧シリンダが発生する駆動力をブレーキてこ機構によって摩擦材４に伝達して摩擦面６ｂに摩擦材４を圧着させブレーキ力を発生させる。ディスクブレーキ装置３は、図１及び図２に示す摩擦材４と、図１に示す支持体５と、図１及び図２に示すブレーキディスク６などを備えている。
【００３７】
図１及び図２に示す摩擦材（遮蔽体）４は、ブレーキディスク６の摩擦面６ｂと接触して摩擦力を発生させる部材である。摩擦材４は、ブレーキディスク６の摩擦面６ｂに押し付けられてブレーキ力を発生する。摩擦材４は、図２に示すように、ブレーキディスク６を挟み込むように対向して一対配置されており、ブレーキ機構部が発生する駆動力によって図中矢印方向に駆動されて摩擦面６ｂと接触及び離間する。摩擦材４は、例えば、耐熱性が高く湿潤条件下で適度な増粘着効果がある焼結合金制輪子であり、ブレーキディスク６の摩擦面６ｂと接触する側の表面にブレーキライニングが装着されている。摩擦材４は、ブレーキディスク６と撮影装置７との間に存在し、撮影装置７によってブレーキディスク６を撮影するときに、このブレーキディスク６の表面６ａの一部を遮蔽する遮蔽体となる。
【００３８】
図１及び図２に示す支持体（遮蔽体）５は、信号線を支持する部材である。支持体５は、例えば、回転体と固定体との間で信号を送受信するスリップリングに電気的に接続される計測用信号線を支持する支柱などである。支持体５は、図２に示すように、ブレーキディスク６と撮影装置７との間に存在し、撮影装置７によってブレーキディスク６を撮影するときに、摩擦材４と同様にブレーキディスク６の表面６ａの一部を遮蔽する遮蔽体となる。
【００３９】
図１及び図２に示すブレーキディスク（回転体）６は、制動時（ブレーキ時）に摩擦材４が押し付けられる部材であり、車軸２と一体となって回転する円板状の摩擦材である。図１及び図２に示すブレーキディスク６は、車輪２の両側面に取り付けられる車輪側ディスクである。ブレーキディスク６は、在来線の場合には複数枚で円環を構成する分割形構造であり、高速新幹線の場合には一枚で円環を構成する一体形構造である。ブレーキディスク６の材質は、例えば、熱伝導性及び耐摩耗性からパーライト鋳鉄などであり、新幹線用では耐熱性の低合金鋳鉄材が使用され、高速新幹線用では一体形低合金鍛鋼材が使用される。ブレーキディスク６は、例えば、車輪径が910mmの新幹線用車輪側ディスクの場合には外径が710mm程度であり、板厚が20mm程度である。ブレーキディスク６は、回転時に冷却風を発生し制動時に発生する熱を放熱させる冷却用のフィン部（放熱部）を備えており、このフィン部は摩擦材４と接触する側とは反対側のブレーキディスク６の裏面に放射状に複数形成されている。ブレーキディスク６は、図１及び図２に示すように、表面６ａと、摩擦面６ｂと、固定部材６ｃなどを備えている。表面６ａは、撮影装置７によって撮影される被写体であり、この撮影装置７と対向する側の摩擦面６ｂ及び固定部材６ｃなどによって構成されている。摩擦面６ｂは、摩擦材４と接触するしゅう動面（ブレーキ面）である。摩擦面６ｂは、摩擦材４との接触により発生する摩擦熱によって例えば600〜1000℃程度の高温となる。固定部材６ｃは、ブレーキディスク６を車輪２に固定する部材であり、図１に示すように車輪２及びブレーキディスク６の周方向に所定の間隔をあけて配置されている。固定部材６ｃは、車輪２及びブレーキディスク６の貫通孔に挿入される締結ボルトと、この締結ボルトと噛み合う締結ナットなどを備えており、ブレーキディスク６と一体となって回転する。
【００４０】
図１及び図２に示す撮影装置７は、時間間隔をあけてブレーキディスク６の表面６ａを撮影する装置である。撮影装置７は、車輪２の回転軸２ａを回転中心Ｏとして回転するブレーキディスク６の摩擦面６ｂ、固定部材６ｃの締結ボルトの頭部上面及びボルト先端面、固定部材６ｃの締結ナットの頭部上面などを撮影する。撮影装置７は、例えば、熱画像を撮影する熱画像撮影装置（赤外線熱映像装置(サーモグラフィ)）であり、低温箇所を青色で撮影し高温箇所を赤色で撮影する。撮影装置７は、例えば、１秒間に30コマ程度の熱画像を画像処理装置９に送信可能であり、回転軸２ａの中心軸とこの撮影装置７の光軸とが略一致又は略平行するように撮影方向が設定されている。撮影装置７は、被写体像を赤外線撮像素子に結像させる撮影光学系と、赤外線を電気信号に変換して出力する赤外線撮像素子と、この赤外線撮像素子が撮像する熱画像のノイズを低減するためにこの赤外線撮像素子を冷却する冷却部と、被写体像から赤外線撮像素子に入射する赤外線の光量を調整するフィルタ部などを備えている。撮影装置７は、熱源となるブレーキディスク６の表面６ａから放射される赤外線エネルギー量を赤外線撮像素子によって検出して画像処理し、赤外線の強度を解析して表面６ａの温度の分布状態を測定する。撮影装置７は、被写体となるブレーキディスク６の表面６ａが最大1000℃程度まで上昇するため、広い温度範囲内で熱画像を撮影可能なように、赤外線撮像素子に入射する赤外線の光量をフィルタ部によって低減して、撮影可能な温度範囲を広げている。一方、撮影装置７は、フィルタ部によって赤外線撮像素子の解像度が低下するため、赤外線撮像素子の解像度が高温域では高くなり低温域では低くなるように、赤外線撮像素子の解像度を温度範囲に応じて試験者によって手動で切り替え可能である。撮影装置７は、任意の撮影タイミングで時間間隔をあけてブレーキディスク６の表面６ａの熱画像を撮影し、図４に示すような離散的な熱画像である時系列順の撮影画像Ｄ0，…を画像情報（撮影画像信号）として画像処理装置９に出力する。
【００４１】
図１及び図２に示す回転量検出装置８は、ブレーキディスク６の回転量を検出する装置である。回転量検出装置８は、車輪２の回転軸２ａを回転中心Ｏとして回転するブレーキディスク６の回転数を検出する。回転量検出装置８は、例えば、車輪２の回転軸２ａに取り付けられて車輪２及びブレーキディスク６の回転変位量に応じてパルス信号を発生するロータリエンコーダなどである。回転量検出装置８は、ブレーキディスク６の回転に応じた回転量情報（回転量検出信号）を画像処理装置９に出力する。
【００４２】
図１〜図３に示す画像処理装置９は、ブレーキディスク６の表面６ａ上の測定点Ｐの時間変化を測定するために、撮影装置７が出力する時系列順の撮影画像Ｄ0，…を処理する装置である。画像処理装置９は、図４に示すように、撮影装置７が出力する画像情報と回転量検出装置８が出力する回転量情報とに基づいて、この撮影装置７が出力する時系列順の撮影画像Ｄ0，…中の測定点Ｐが同一位置になるように、この時系列順の撮影画像Ｄ0，…を補正する。画像処理装置９は、例えば、パーソナルコンピュータなどによって構成されており画像処理プログラムに従って所定の処理を実行する。画像処理装置９は、図３に示すように、画像情報入力部１０と、回転量情報入力部１１と、回転角度演算部１２と、回転角度補正部１３と、遅れ時間情報記憶部１４と、画像補正部１５と、測定点位置情報記憶部１６と、遮蔽体位置情報記憶部１７と、撮影画像判定部１８と、状態変化測定部１９と、情報記録部２０と、処理条件設定部２１と、情報表示部２２と、プログラム記憶部２３と、制御部２４などを備えている。
【００４３】
図３に示す画像情報入力部１０は、撮影装置７が出力する画像情報が入力する手段である。画像情報入力部１０には、撮影装置７が出力する時系列順の画像情報が入力し、画像情報入力部１０はこの時系列順の画像情報を制御部２４に出力する。画像情報入力部１０は、例えば、撮影装置７から画像処理装置９に画像情報を入力させるインタフェース(I/F)回路などを備える画像入力ボードである。
【００４４】
回転量情報入力部１１は、回転量検出装置８が出力する回転量情報が入力する手段である。回転量情報入力部１１には、回転量検出装置８が出力するパルス列の回転量情報が入力し、回転量情報入力部１１はこのパルス列の回転量情報を制御部２４に出力する。回転量情報入力部１１は、例えば、回転量検出装置８から画像処理装置９に回転量情報を入力させるインタフェース(I/F)回路などを備える回転量入力ボードである。
【００４５】
回転角度演算部１２は、回転量検出装置８が出力する回転量検出信号に基づいて、ブレーキディスク６の回転角度θを演算する手段である。回転角度演算部１２は、回転量情報入力部１１が出力するパルス列の回転量検出信号を積算して、ブレーキディスク６の回転角度θを演算する。ここで、回転角度θは、図４に示すように、ブレーキディスク６の回転中心Ｏを座標系の原点としたときに、ブレーキディスク６の表面６ａ上の所定の基準位置Ｐ0とこの原点とを通過する直線がこの座標系のＹ軸となす角度である。回転角度演算部１２は、例えば、回転量情報入力部１１から入力するパルス数を積算するパルスカウンタボードである。回転角度演算部１２は、例えば、ブレーキディスク６の表面６ａ上の所定の基準位置Ｐ0がこの座標系のＹ軸上に位置するときをこのブレーキディスク６の回転角度θが０°又は360°として、このブレーキディスク６の回転角度θを演算する。回転角度演算部１２は、演算後の回転角度θを回転角度情報（回転角度信号）として制御部２４に出力する。
【００４６】
図３に示す回転角度補正部１３は、回転角度演算部１２が演算した回転角度θを補正する手段である。回転角度補正部１３は、図５に示すように、図４に示す撮影画像Ｄ0，Ｄ1，…の撮影開始時刻ｔ0，ｔ1，…とこの撮影画像Ｄ0，Ｄ1，…の記録完了時刻ｔ02，ｔ12，…との間に遅れ時間Δｔが存在するときに、この遅れ時間Δｔ分だけ前のブレーキディスク６の回転角度θを回転角度情報として補正する。ここで、図５に示す遅れ時間Δｔは、撮影装置７と画像処理装置９との間の転送レートなどに依存し、ブレーキディスク６の回転速度にかかわらず一定である。回転角度補正部１３は、例えば、図５に示すように、撮影装置７が撮影開始（撮影開始時刻ｔ0，ｔ1，…）して、この撮影装置７から画像処理装置９に撮影画像を転送（転送開始時刻ｔ01〜記録完了時刻ｔ02，転送開始時刻ｔ11〜記録完了時刻ｔ12，…）し、この画像処理装置９に撮影画像記録完了フラグが発生（記録完了時刻ｔ02，ｔ12，…）までの時間差（記録完了時刻ｔ02−撮影開始時刻ｔ0，記録完了時刻ｔ12−撮影開始時刻ｔ1，…）を遅れ時間Δｔとして回転角度θを補正する。回転角度補正部１３は、この遅れ時間Δｔの間に回転量検出装置８が出力するパルス列を回転角度演算部１２が積算して演算した回転角度Δθを、この回転角度演算部１２が時刻ｔ02，ｔ12，…で演算した回転角度θから減算して、遅れ時間Δｔ分前の時刻ｔ0，ｔ1，…の回転角度θをブレーキディスク６の回転角度θとして補正する。回転角度補正部１３は、補正後の回転角度θを回転角度情報（回転角度信号）として制御部２４に出力する。
【００４７】
図３に示す遅れ時間情報記憶部１４は、遅れ時間Δｔを記憶する手段である。遅れ時間情報記憶部１４は、図５に示す遅れ時間Δｔを遅れ時間情報として記憶するメモリなどである。遅れ時間情報記憶部１４は、例えば、実際に使用する機器である撮影装置７と画像処理装置９とを組み合わせた定置の検証試験に基づいて予め遅れ時間Δｔを計測し、この遅れ時間Δｔを記憶している。
【００４８】
図３に示す画像補正部１５は、時系列順の撮影画像Ｄ0，…中の測定点Ｐが同一位置になるように、ブレーキディスク６の回転角度θに基づいてこの時系列順の撮影画像Ｄ0，…を補正する手段である。画像補正部１５は、図４に示すように、ブレーキディスク６の回転中心Ｏを原点としたときに測定点Ｐの座標が同一となるように、このブレーキディスク６の回転角度θに基づいて時系列順の撮影画像Ｄ0，…を補正する。画像補正部１５は、ブレーキディスク６の回転角度θ分だけこのブレーキディスク６の回転方向とは逆方向に、ブレーキディスク６の回転中心Ｏを原点としてこの時系列順の撮影画像Ｄ0，…を回転させて、この時系列順の撮影画像Ｄ0，…を補正する。画像補正部１５は、離散的に得られた撮影画像（熱画像）Ｄ1，Ｄ2を、同時に記録した回転角度（回転量）θに基づいて、ブレーキディスク６の中心軸回りに逆回転させて、回転補正した補正後の撮影画像（熱画像）Ｄ1'，Ｄ2'を生成する。画像補正部１５は、例えば、回転角度０°であるときの測定点Ｐの座標（ｘ'，ｙ'）＝（ｒsinθ0，rcosθ0）とし、回転角度θのときの測定点Ｐの座標（ｘ，ｙ）としたときに、以下の数１によって撮影画像Ｄ0，…を回転補正する。ここで、図４に示すｒは、測定点Ｐを極座標で表したときの動径であり、θ0は始線（Ｙ軸）と動径とのなす角度（偏角）である。
【００４９】
【数１】
0005499251.tif 000002
【００５０】
画像補正部１５は、離散的な熱画像である補正後の時系列順の撮影画像Ｄ1'，Ｄ2'，…を補正後の画像情報（撮影画像信号）として制御部２４に出力する。
【００５１】
図３に示す測定点位置情報記憶部１６は、測定点Ｐの位置を記憶する手段である。測定点位置情報記憶部１６は、測定点Ｐの位置を極座標によって定義したときにこの測定点Ｐの極座標を測定点位置情報として記憶するメモリなどである。測定点位置情報記憶部１６は、例えば、図１に示すブレーキディスク６の摩擦面６ｂ上の任意の位置、固定部材６ｃの締結ボルトの頭部上面又はボルト先端面、締結ナットの頭部上面などを測定点Ｐとしたときにこれらの測定点Ｐの極座標を記憶する。
【００５２】
図３に示す遮蔽体位置情報記憶部１７は、ブレーキディスク６の表面６ａと撮影装置７との間を遮蔽する遮蔽体の位置を記憶する手段である。遮蔽体位置情報記憶部１７は、遮蔽体の位置を極座標によって定義したときにこの遮蔽体の極座標を遮蔽体位置情報として記憶するメモリなどである。遮蔽体位置情報記憶部１７は、例えば、図４に示す摩擦材４及び支持体５によってブレーキディスク６の表面６ａが遮蔽される遮蔽領域（隠蔽領域）Ａの極座標を記憶する。
【００５３】
図３に示す撮影画像判定部１８は、ブレーキディスク６の表面６ａを遮蔽する遮蔽体と測定点Ｐとが重なる撮影画像Ｄ2'が時系列順の撮影画像Ｄ0'，…中に存在するか否かを判定する手段である。撮影画像判定部１８は、図４に示すように、画像補正部１５が補正した時系列順の撮影画像Ｄ0'，…に基づいて、測定点Ｐと遮蔽領域Ａとが重なりこの測定点Ｐがこの遮蔽領域Ａによって隠蔽されている撮影画像Ｄ2'がこの時系列順の撮影画像Ｄ0'，…中に存在するか否かを判定する。撮影画像判定部１８は、測定点Ｐと遮蔽領域Ａとが重ならない撮影画像Ｄ0，Ｄ1，Ｄ3が存在するときにはこれらの撮影画像Ｄ0，Ｄ1，Ｄ3を良好と判定し、測定点Ｐと遮蔽領域Ａとが重なる撮影画像Ｄ2が存在するときにはこの撮影画像Ｄ2を不良と判定する。撮影画像判定部１８は、例えば、図６に示すように、撮影装置７の画素数が256×256画素であるときに、測定点Ｐとこの測定点Ｐの周囲とを含む縦横が3×3画素の画素領域のうち少なくとも一つの画素が、図４に示す遮蔽領域Ａと重なったときには不良と判定する。撮影画像判定部１８は、これらの判定結果を判定情報（撮影画像判定信号）として制御部２４に出力する。
【００５４】
図３に示す状態変化測定部１９は、画像補正部１５が補正した時系列順の撮影画像Ｄ0'，…に基づいて、この時系列順の撮影画像Ｄ0'，…中の測定点Ｐの状態変化を測定する手段である。状態変化測定部１９は、図４に示すように、ブレーキディスク６の表面６ａを遮蔽する遮蔽体と測定点Ｐとが重なる不良の撮影画像Ｄ2'が時系列順の撮影画像Ｄ0'，…中に存在するときには、この不良の撮影画像Ｄ2'中の測定点Ｐの状態変化の測定結果を除外して、この測定点Ｐの状態の変化を測定する。状態変化測定部１９は、例えば、撮影装置７が出力する時系列順の熱画像中の測定点Ｐの温度変化を測定し、測定点Ｐの温度Ｔ0，…の時間変化を表すグラフを生成する。状態変化測定部１９は、時系列順の撮影画像Ｄ0'，…のうち不良の撮影画像Ｄ2'と判定された時刻ｔ2における測定点Ｐの温度Ｔ2を除き、時系列順の撮影画像Ｄ0'，…のうち良好の撮影画像Ｄ0'，Ｄ1'，Ｄ3'，…と判定された時刻ｔ0，ｔ1，ｔ3における測定点Ｐの温度Ｔ0，Ｔ1，Ｔ3に基づいてグラフを生成する。
【００５５】
状態変化測定部１９は、図６に示すように、撮影装置７が出力する時系列順の撮影画像Ｄ0，…中の測定点Ｐとこの測定点Ｐの周囲とを含む複数の画素領域における温度を平均化して、この測定点Ｐの温度の変化を測定する。状態変化測定部１９は、補正後の時系列順の熱画像の温度分布に基づいて、この撮影画像Ｄ0'，…中の複数の画素からなる画素領域内の温度を平均化する。状態変化測定部１９は、例えば、図６に示すように、撮影装置７の画素数が256×256画素であるときに、測定点Ｐとこの測定点Ｐの周囲とを含む縦横が3×3画素の画素領域内の温度の平均値をこの画素領域内の代表値として演算する。状態変化測定部１９は、平均化後の測定点Ｐの温度Ｔ0，…の変化を、測定後の測定点Ｐの状態変化を表す測定情報（状態変化測定信号）として制御部２４に出力する。
【００５６】
図３に示す情報記録部２０は、画像処理装置９に関する種々の情報を記録する手段である。情報記録部２０は、例えば、図４に示す撮影画像Ｄ0，…，Ｄ0'，…、回転角度θ、測定点Ｐの温度Ｔ0，…及び撮影画像Ｄ0'，…の判定結果などを時系列順に記録するメモリなどである。情報記録部２０は、例えば、撮影装置７による１つの画像の撮影及び収録と同時に、この画像の撮影時のブレーキディスク６の回転角度θを記録しており、各撮影画像Ｄ0，…，Ｄ0'，…の撮影時の回転角度θを撮影画像Ｄ0，…，Ｄ0'，…毎に記録している。情報記録部２０は、図３に示すように、画像情報記録部２０ａと、回転角度情報記録部２０ｂと、測定情報記録部２０ｃと、判定情報記録部２０ｄなどを備えている。
【００５７】
画像情報記録部２０ａは、時系列順の撮影画像Ｄ0，…，Ｄ0'，…を画像情報として記録する部分であり、撮影装置７が出力する画像情報と画像補正部１５が出力する補正後の画像情報とを時刻ｔ0，…毎に時系列順に記録する。回転角度情報記録部２０ｂは、時系列順の撮影画像Ｄ0，…，Ｄ0'，…を撮影したときのブレーキディスク６の回転角度θを回転角度情報として、この時系列順の撮影画像Ｄ0，…，Ｄ0'，…と対応させて記録する部分である。回転角度情報記録部２０ｂは、図５に示す遅れ時間Δｔが存在するときには、この遅れ時間Δｔ分だけ前のブレーキディスク６の回転角度θを回転角度情報として、時系列順の撮影画像Ｄ0，…，Ｄ0'，…と対応させて記録する。図３に示す回転角度情報記録部２０ｂは、回転角度演算部１２が演算した回転角度情報と回転角度補正部１３が補正した回転角度情報とを時刻ｔ0，…毎に時系列順に記録する。測定情報記録部２０ｃは、時系列順の測定点Ｐの状態変化の測定結果を記録する部分であり、状態変化測定部１９が測定した測定点Ｐの温度Ｔ0，…を測定情報（温度情報）として、時系列順の撮影画像Ｄ0，…，Ｄ0'，…と対応させて時刻ｔ0，…毎に時系列順に記録する。測定情報記録部２０ｃは、撮影画像判定部１８が不良の撮影画像Ｄ2であると判定したときには、この不良の撮影画像Ｄ2の測定点Ｐの状態変化の測定結果である測定値を削除する。判定情報記録部２０ｄは、時系列順の撮影画像Ｄ0'，…の判定結果を時系列順に記録する部分であり、撮影画像判定部１８が判定した撮影画像Ｄ0'，…の判定結果を判定情報として、時系列順の撮影画像Ｄ0'，…と対応させて時刻ｔ0，…毎に時系列順に記録する。
【００５８】
図３に示す処理条件設定部２１は、画像処理装置９に関する種々の処理条件を設定する手段である。処理条件設定部２１は、例えば、画像処理装置９に種々の情報を入力したり、画像処理装置９に種々の動作を指令したりするときに試験者が操作する。処理条件設定部２１は、例えば、図５に示す遅れ時間Δｔ、図４に示す測定点Ｐの位置及び遮蔽領域Ａの位置などを設定するときに試験者によって使用されるとともに、画像情報及び回転量情報の収録開始タイミング及び収録終了タイミングを設定するときに試験者によって使用される。
【００５９】
図３に示す情報表示部２２は、画像処理装置９に関する種々の情報を表示する手段である。情報表示部２２は、例えば、図４に示す撮影装置７が撮影した撮影画像像Ｄ0，…、画像補正部１５が補正した撮影画像Ｄ0'，…、測定点Ｐの温度Ｔ0，…及び撮影画像Ｄ0'，…の評価結果などを液晶画面などに表示する。
【００６０】
図３に示すプログラム記憶部２３は、ブレーキディスク６の表面６ａ上の測定点Ｐの時間変化を測定するために、撮影装置７が出力する時系列順の撮影画像Ｄ0，…を処理するための画像処理プログラムを記憶する手段である。プログラム記憶部２３は、例えば、情報記録媒体から読み取った画像処理プログラム、又は電気通信回線を通じて取り込まれた画像処理プログラムなどを記憶するメモリなどである。
【００６１】
制御部２４は、画像処理装置９の種々の動作を制御する手段（中央処理部(CPU))である。制御部２４は、プログラム記憶部２３から画像処理プログラムを読み出して画像処理装置９のコンピュータに所定の処理を指令し実行させる。制御部２４は、例えば、画像情報入力部１０から入力した画像情報の記録を画像情報記録部２０ａに指令したり、回転量情報入力部１１から入力した回転量情報に基づいて回転角度θの演算を回転角度演算部１２に指令したり、回転角度演算部１２が演算した回転角度θの補正を回転角度補正部１３に指令したり、回転角度演算部１２が演算した回転角度情報と回転角度補正部１３が補正した回転角度情報との記録を回転角度情報記録部２０ｂに指令したり、撮影装置７が撮影した撮影画像Ｄ0，…の補正を画像補正部１５に指令したり、補正後の撮影画像Ｄ0'，…の良否の判定を撮影画像判定部１８に指令したり、撮影画像判定部１８の判定結果の記録を判定情報記録部２０ｄに指令したり、補正後の撮影画像Ｄ0'，…に基づいて測定点Ｐの状態変化の測定を状態変化測定部１９に指令したり、状態変化測定部１９が測定した測定結果の記録を測定情報記録部２０ｃに指令したり、撮影画像判定部１８の判定結果に基づいて測定結果の削除を測定情報記録部２０ｃに指令したり、処理条件設定部２１が設定した処理条件の記憶を遅れ時間情報記憶部１４、測定点位置情報記憶部１６及び遮蔽体位置情報記憶部１７に指令したり、処理条件設定部２１が設定した収録開始タイミング及び収録終了タイミングに基づいて画像情報及び回転量情報の収録開始及び収録終了を画像情報記録部２０ａ及び回転角度情報記録部２０ｂに指令したり、情報記録部２０が記録する種々の情報の表示を情報表示部２２に指令したりする。制御部２４には、画像情報入力部１０、回転量情報入力部１１、回転角度演算部１２、回転角度補正部１３、遅れ時間情報記憶部１４、画像補正部１５、測定点位置情報記憶部１６、遮蔽体位置情報記憶部１７、撮影画像判定部１８、状態変化測定部１９、情報記録部２０、処理条件設定部２１、情報表示部２２及びプログラム記憶部２３が相互に通信可能なように、バスなどの通信手段によって接続されている。
【００６２】
次に、この発明の実施形態に係る画像処理装置の動作について説明する。
図７は、この発明の実施形態に係る画像処理装置の動作を説明するフローチャートである。
図７に示すステップ（以下、Ｓという）１００において、画像処理装置９によって初期設定がされる。図４に示すブレーキディスク６の回転中心Ｏを原点とする座標系のＹ軸とこのブレーキディスク６の表面６ａ上の基準位置Ｐ0とが一致するように、静止状態においてブレーキディスク６の回転角度θが原点位置θ＝０に設定される。また、処理条件設定部２１が試験者によって操作されて、回転角度演算部１２のパルスカウンタの積算値がリセットされ、ブレーキディスク６の回転量がゼロに設定される。
【００６３】
Ｓ２００において、画像処理装置９によって座標設定がされる。処理条件設定部２１が試験者によって操作されて、ブレーキディスク６の回転中心Ｏを座標系の原点として、測定点Ｐの座標と遮蔽領域Ａの座標とが定義される。処理条件設定部２１によって測定点Ｐ及び遮蔽領域Ａの座標が設定されると、測定点位置情報及び遮蔽体位置情報が処理条件設定部２１から制御部２４に送信されて、測定点位置情報記憶部１６に測定点位置情報が記憶されるとともに、遮蔽体位置情報記憶部１７に遮蔽体位置情報が記憶される。
【００６４】
Ｓ３００において、ブレーキディスク６が回転を開始する。ディスクブレーキ試験装置１を試験者が操作して車輪２が回転すると、この車輪２と一体となってブレーキディスク６が回転する。図４に示すように、ブレーキディスク６の回転速度が所定の回転速度に達すると、ブレーキディスク６の摩擦面６ｂに摩擦材４が押し付けられて、摩擦面６ｂと摩擦材４との間にブレーキ力が発生し、ブレーキディスク６が略一定の加速度で減速を開始する。
【００６５】
Ｓ４００において、画像情報及び回転量情報の収録開始タイミングであるか否かを画像処理装置９が判断する。撮影装置７を試験者が操作するとブレーキディスク６の表面６ａの撮影を撮影装置７が開始し、撮影装置７が任意のタイミングでブレーキディスク６の表面６ａを撮影する。また、ブレーキディスク６が回転すると回転量検出装置８がブレーキディスク６の回転量を検出する。例えば、ブレーキディスク６にブレーキ力が作用してからの測定点Ｐの温度変化の傾向を観察する場合には、ブレーキディスク６が制動を開始するタイミングを処理条件設定部２１によって試験者が設定する。その結果、ブレーキディスク６が制動を開始するのと同時に、画像情報入力部１０及び回転量情報入力部１１からの画像情報及び回転量情報の収録を制御部２４が指令する。画像情報及び回転量情報の収録開始タイミングであると制御部２４が判断したときにはＳ５００に進み、画像情報及び回転量情報の収録開始タイミングではないと制御部２４が判断したときには、収録開始タイミングになるまで制御部２４が判断を繰り返す。
【００６６】
Ｓ５００において、画像処理装置９が所定の画像処理動作を実行する。その結果、撮影画像Ｄ0，…が画像情報記録部２０ａに記録されるとともに、回転角度θが回転角度情報記録部２０ｂに記録される。また、撮影画像Ｄ0'，…が画像補正部１５によって補正されるとともに、撮影画像Ｄ0'，…の良否が撮影画像判定部１８によって判定されて、測定点Ｐの状態変化の測定が状態変化測定部１９によって判定される。
【００６７】
Ｓ６００において、画像情報及び回転量情報の収録終了タイミングであるか否かを画像処理装置９が判断する。例えば、ブレーキディスク６が回転停止するまでの測定点Ｐの温度上昇の傾向を観察する場合には、ブレーキディスク６が回転を停止するタイミングを処理条件設定部２１によって試験者が設定する。その結果、ブレーキディスク６が回転を停止するのと同時に、画像情報入力部１０及び回転量情報入力部１１からの画像情報及び回転量情報の収録中止を制御部２４が指令する。また、ブレーキディスク６が所定の回転速度に低下するまでの測定点Ｐの温度低下の傾向を観察する場合には、ブレーキディスク６が所定の回転速度に低下するまでのタイミングを処理条件設定部２１によって試験者が設定する。その結果、ブレーキディスク６の所定の回転速度に低下するのと同時に、画像情報入力部１０及び回転量情報入力部１１からの画像情報及び回転量情報の収録中止を制御部２４が指令する。さらに、ブレーキディスク６が回転停止してから所定時間経過するまでの測定点Ｐの温度低下の傾向を観察する場合には、ブレーキディスク６が回転停止してから所定時間経過するまでのタイミングを処理条件設定部２１によって試験者が設定する。その結果、ブレーキディスク６の回転停止から所定時間経過後に画像情報入力部１０及び回転量情報入力部１１からの画像情報及び回転量情報の収録中止を指令する。画像情報及び回転量情報の収録終了タイミングであると制御部２４が判断したときには一連の画像処理動作を終了する。一方、画像情報及び回転量情報の収録終了タイミングではないと制御部２４が判断したときにはＳ４００に戻り、画像情報及び回転量情報の収録終了タイミングになるまでＳ４００以降の処理を繰り返す。
【００６８】
次に、この発明の実施形態に係る画像処理装置の画像処理動作を説明する。
図８は、この発明の実施形態に係る画像処理装置の画像処理動作を説明するためのフローチャートである。以下では、制御部２４の動作を中心として説明する。
Ｓ５１０において、撮影画像Ｄ0，…及び回転角度θの記録を画像情報記録部２０ａ及び回転角度情報記録部２０ｂに制御部２４が指令する。撮影装置７から画像情報入力部１０を通じて制御部２４に画像情報が入力すると、この画像情報を画像情報記録部２０ａに制御部２４が出力し、この画像情報の収録を画像情報記録部２０ａに制御部２４が指令する。また、回転量検出装置８から回転量情報入力部１１を通じて回転量情報が制御部２４に入力すると、この回転量情報を回転角度演算部１２に出力し、回転角度θの演算を回転角度演算部１２に制御部２４が指令する。回転量検出装置８が出力するパルス信号に基づいてブレーキディスク６の回転角度θを回転角度演算部１２が演算すると、画像情報が制御部２４に入力したときの回転角度θを回転角度情報として回転角度演算部１２から制御部２４に出力し、画像情報と対応させて回転角度情報を収録するように回転角度情報記録部２０ｂに制御部２４が指令する。
【００６９】
Ｓ５２０において、回転角度θの補正を回転角度補正部１３に制御部２４が指令するとともに、補正後の回転角度θの記録を回転角度情報記録部２０ｂに制御部２４が指令する。回転角度情報記録部２０ｂから制御部２４が回転角度情報を読み出してこの回転角度情報を回転角度補正部１３に出力するとともに、遅れ時間情報記憶部１４から遅れ時間情報を読み出してこの遅れ時間情報を回転角度補正部１３に出力し、回転角度θの補正を回転角度補正部１３に制御部２４が指令する。図４に示す回転角度θ及び図５に示す遅れ時間Δｔに基づいて回転角度θを回転角度補正部１３が補正すると、補正後の回転角度θを回転角度情報として回転角度補正部１３が制御部２４に出力し、画像情報と対応させて補正後の回転角度情報を収録するように回転角度情報記録部２０ｂに制御部２４が指令する。
【００７０】
Ｓ５３０において、撮影画像Ｄ0，…の補正を画像補正部１５に制御部２４が指令する。画像情報記録部２０ａから画像情報を制御部２４が読み出して、この画像情報を画像補正部１５に制御部２４が出力するととともに、回転角度情報記録部２０ｂから補正後の回転角度情報を制御部２４が読み出して、この補正後の回転角度情報を画像補正部１５に制御部２４が出力する。その結果、図４に示すように、ブレーキディスク６の回転方向とは逆方向に補正後の回転角度θに応じて撮影画像Ｄ0，…を逆回転させる回転補正処理を画像補正部１５が実行し、測定点Ｐの同一位置になるような補正後の撮影画像Ｄ0'，…を画像補正部１５が生成する。補正後の撮影画像Ｄ0'，…を画像情報として画像補正部１５が制御部２４に出力するとともに、この補正後の画像情報の収録を画像情報記録部２０ａに制御部２４が指令する。
【００７１】
Ｓ５４０において、測定点Ｐの温度の測定を状態変化測定部１９に制御部２４が指令するとともに、測定点Ｐの温度の記録を測定情報記録部２０ｃに制御部２４が指令する。補正後の画像情報を画像情報記録部２０ａから制御部２４が読み出して、この補正後の画像情報を状態変化測定部１９及び撮影画像判定部１８に出力する。その結果、図６に示すように、補正後の撮影画像Ｄ0'，…中の所定の画素領域内の温度分布に基づいて、この画素領域内の温度を状態変化測定部１９が平均化処理して演算する。図４に示すように、補正後の撮影画像Ｄ0'，…中の測定点Ｐの温度Ｔ0，…を状態変化測定部１９が測定すると、この測定結果を測定情報として制御部２４に出力し、補正後の画像情報と対応させて測定情報を収録するように測定情報記録部２０ｃに指令する。
【００７２】
Ｓ５５０において、遮蔽体に測定点Ｐが遮蔽されたか否かの判定を撮影画像判定部１８に制御部２４が指令する。測定点位置情報記憶部１６から測定点位置情報を制御部２４が読み出して、この測定点位置情報を制御部２４が撮影画像判定部１８に出力するとともに、遮蔽体位置情報記憶部１７から遮蔽体位置情報を制御部２４が読み出して、この遮蔽体位置情報を制御部２４が撮影画像判定部１８に出力する。その結果、例えば、図４に示すように、遮蔽領域Ａと測定点Ｐとが重ならないときには補正後の撮影画像Ｄ0'，Ｄ1'，Ｄ3'の測定点Ｐの温度Ｔ0，Ｔ1，Ｔ3が測定値として正当であると撮影画像判定部１８が判定する。一方、遮蔽領域Ａと測定点Ｐとが重なるときには補正後の撮影画像Ｄ2'の測定点Ｐの温度Ｔ2が測定値として不正であると撮影画像判定部１８が判定する。撮影画像判定部１８が判定結果を判定情報として制御部２４に出力すると、この判定情報を制御部２４が判定情報記録部２０ｄに出力し、補正後の撮影画像及び温度情報と対応させてこの判定情報を収録するように、判定情報記録部２０ｄに制御部２４が指令する。測定点Ｐが遮蔽体によって遮蔽されていると撮影画像判定部１８が判定したときにはＳ５６０に進み、測定点Ｐが遮蔽体によって遮蔽されていないと撮影画像判定部１８が判定したときにはＳ５７０に進む。
【００７３】
Ｓ５６０において、測定点Ｐの測定情報の削除を測定情報記録部２０ｃに制御部２４が指令する。例えば、時刻ｔ2における測定点Ｐの測定値が不正値であると撮影画像判定部１８が判定したときには、この不正値である温度Ｔ2を除外するように測定情報記録部２０ｃに制御部２４が指令する。
【００７４】
Ｓ５７０において、補正後の撮影画像Ｄ0'，…及び測定点Ｐの温度Ｔ0，…の表示を情報表示部２２に制御部２４が指令する。画像情報記録部２０ａから補正後の画像情報を制御部２４が読み出して、この補正後の画像情報を制御部２４が情報表示部２２に出力するとともに、状態変化測定部１９から測定情報を制御部２４が読み出して、この測定情報を制御部２４が情報表示部２２に出力する。その結果、図４に示すように、測定点Ｐが同一位置である時系列順の補正後の撮影画像Ｄ0'，…を情報表示部２２が画面上に表示するとともに、この測定点Ｐの時系列順の温度Ｔ0，…を情報表示部２２が画面上に表示する。
【００７５】
この発明の実施形態に係る画像処理装置及び画像処理プログラムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、ブレーキディスク６の回転量を検出する回転量検出装置８が出力する回転量検出信号に基づいて、このブレーキディスク６の回転角度θを回転角度演算部１２が演算し、この時系列順の撮影画像Ｄ0，…中の測定点Ｐが同一位置になるように、このブレーキディスク６の回転角度θに基づいてこの時系列順の撮影画像Ｄ0，…を画像補正部１５が補正する。このため、被写体であるブレーキディスク６の回転角度θを検出することによって、離散的かつ不定間隔で得られた撮影画像Ｄ0，…をこの撮影画像Ｄ0，…中の測定点Ｐが同一位置になるように、この撮影画像Ｄ0，…を簡単に補正することができる。
【００７６】
(2) この実施形態では、ブレーキディスク６の回転中心Ｏを原点としたときに測定点Ｐの座標が同一となるように、このブレーキディスク６の回転角度θに基づいて時系列順の撮影画像Ｄ0，…を画像補正部１５が補正する。このため、例えば、簡単な座標変換によって時系列順の撮影画像Ｄ0，…を回転させることによって、ブレーキディスク６を回転させずに静止画像を回転させて、回転する被写体を常に同じ位置に静止した状態で観察することができる。
【００７７】
(3) この実施形態では、時系列順の撮影画像Ｄ0，…を画像情報として画像情報記録部２０ａが記録し、この時系列順の撮影画像Ｄ0，…を撮影したときのブレーキディスク６の回転角度θを回転角度情報として、この時系列順の撮影画像Ｄ0，…と対応させて回転角度情報記録部２０ｂが記録する。このため、時系列順の撮影画像Ｄ0，…と各撮影画像Ｄ0，…の撮影時の回転角度θとを関連付けて記録しておき、時系列順の撮影画像Ｄ0，…内の測定点Ｐが同一姿勢になるようにこの時系列順の撮影画像Ｄ0，…を簡単に補正することができる。
【００７８】
(4) この実施形態では、撮影画像Ｄ0，…の撮影開始時刻ｔ0，…とこの撮影画像Ｄ0，…の記録完了時刻ｔ02，…との間に遅れ時間Δｔが存在するときには、この遅れ時間Δｔ分だけ前のブレーキディスク６の回転角度θを回転角度情報として、この時系列順の撮影画像Ｄ0，…と対応させて回転角度情報記録部２０ｂが記録する。例えば、画像処理装置９側から撮影装置７側に撮影タイミングを指令することができず、任意の制御タイミングで撮影装置７が適時撮影し、画像処理装置９側に画像情報を転送する場合がある。この場合には、撮影開始信号が撮影装置７側から画像処理装置９側に送信されず、画像処理装置９側では撮影画像Ｄ0，…の撮影時刻が不明である。この実施形態では、撮影装置７側から送信される撮影画像Ｄ0，…を画像処理装置９が受信を完了したタイミング（記録完了フラグ（時刻ｔ02，…)）に基づいて、この時刻ｔ02，…よりも遅れ時間Δｔ遡った時刻ｔ0，…の回転角度θを、撮影画像Ｄ0，…の撮影時刻における回転角度θとして処理している。具体的には、撮影画像Ｄ0，…を受信するタイミングとは無関係に、常に高周波数のサンプリングでブレーキディスク６の回転角度θを記録しておき、撮影画像Ｄ0，…の記録完了フラグが立った時刻ｔ02，…よりも遅れ時間Δｔ前の時刻ｔ0，…のブレーキディスク６の回転角度θを実際の撮影時刻の回転角度θとしている。その結果、画像処理装置９側から撮影装置７側に撮影動作などを指令しなくても、撮影画像Ｄ0，…の撮影時におけるブレーキディスク６の回転角度θを正確に記録することができる。
【００７９】
(5) この実施形態では、ブレーキディスク６の回転角度θ分だけこのブレーキディスク６の回転方向とは逆方向に、このブレーキディスク６の回転中心Ｏを原点として時系列順の撮影画像Ｄ0，…を回転させて、この時系列順の撮影画像Ｄ0，…を画像補正部１５が補正する。このため、被写体であるブレーキディスク６を固定状態にして、測定点Ｐの位置が常に同一位置になった補正後の撮影画像Ｄ0'，…に簡単に画像処理することができる。
【００８０】
(6) この実施形態では、撮影装置７が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の測定点Ｐが同一位置になるように、この時系列順の熱画像を画像補正部１５が補正する。このため、ブレーキディスク６の表面６ａの温度分布の時間変化を明瞭に観察することができる。例えば、ブレーキディスク６の表面６ａ上のある要素（測点）を極座標で定義することによって、回転補正した熱画像に基づいて測点の温度分布の時間変化を簡単に調べることができる。
【００８１】
(7) この実施形態では、画像補正部１５が補正した時系列順の撮影画像Ｄ0'，…に基づいて、この時系列順の撮影画像Ｄ0'，…中の測定点Ｐの状態変化を状態変化測定部１９が測定する。このため、任意の回転数で高速で回転するブレーキディスク６の表面６ａの時間変化を簡単に観測することができる。その結果、状態変化測定部１９の測定結果を利用して、高速で回転し温度変化を生じるような装置の設計及び評価に役立てることができる。
【００８２】
(8) この実施形態では、ブレーキディスク６の表面６ａを遮蔽する遮蔽体と測定点Ｐとが重なる不良の撮影画像Ｄ2が時系列順の撮影画像Ｄ0，…中に存在するときには、この不良の撮影画像Ｄ0，…中の測定点Ｐの状態変化の測定結果を除外して、この所定の測定点Ｐの状態の変化を状態変化測定部１９が測定する。このため、予め定義した遮蔽領域Ａと測定点Ｐの座標とが重なる場合には、測定点Ｐの測定値を不正値として除外し、測定点Ｐの状態変化の傾向を正確に捉えることができる。
【００８３】
(9) この実施形態では、撮影装置７が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の測定点Ｐの温度変化を状態変化測定部１９が測定する。このため、被写体であるブレーキディスク６が不特定の回転数で高速回転する場合であっても、離散的かつ不定間隔で得られた熱画像に基づいて、固定状態のブレーキディスク６の測定点Ｐの温度上昇及び冷却の時間変化の傾向を明瞭に把握して、ブレーキディスク６の摩擦面６ｂの耐熱効果やフィン部の冷却効果などを確認することができる。また、静止状態の摩擦材４及び支持体５などの遮蔽体によって遮蔽されるため、ブレーキディスク６の表面６ａを撮影装置７によって撮影できない隠蔽箇所が生じる場合であっても、予めこの隠蔽箇所を指定することによって、この隠蔽箇所による影響を除外した温度分布の時間変化を捉えることができる。例えば、図４に示すように、測定点Ｐが遮蔽領域Ａによって隠れる時刻ｔ2における測定点Ｐの温度Ｔ2＝０と測定され、図中二点鎖線で示すように時刻ｔ2においてのみ温度が低くなる不正確な温度変化が現れてしまう。この実施形態では、測定点Ｐが遮蔽領域Ａによって隠れる時刻ｔ2における温度Ｔ2＝０を除外し、図中実線で示すように時刻ｔ0，ｔ1，ｔ3，…における測定点Ｐの温度Ｔ0，Ｔ1，Ｔ3，…によって正確な温度変化を把握することができる。
【００８４】
(10) この実施形態では、回転体の表面がディスクブレーキ装置３のブレーキディスク６であるときに、このブレーキディスク６の表面６ａ上の測定点Ｐの温度変化を状態変化測定部１９が測定する。このため、ディスクブレーキ装置３の制動時におけるブレーキディスク６の温度上昇の傾向や冷却の傾向を時系列で把握することができる。また、例えば、多数の固定部材６ｃの締結ボルトの頭部上面又はボルト先端面、締結ナットの頭部上面などのうちある特定部分を測定点Ｐとして定義することによって、ブレーキディスク６の制動時におけるこれらの部分の温度変化や冷却傾向などを明瞭に把握することができる。
【００８５】
(11) この実施形態では、撮影装置７が熱画像撮影装置であるときに、この熱画像撮影装置が出力する時系列順の熱画像中の測定点Ｐとこの測定点Ｐの周囲とを含む複数の画素領域における温度を平均化して、測定点Ｐの状態変化を状態変化測定部１９が測定する。このため、測定点Ｐの周囲の温度がばらつく場合であっても、所定の画素領域内の温度分布に基づいてこの画素領域内の温度を平均化し、測定点Ｐの温度を代表値として一義的に決定することができる。
【００８６】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、板状の回転体の回転軸２ａに交差する平面（直交する平面）を撮影装置７によって撮影する場合を例に挙げて説明したが、軸状の回転体の外周面（表面）を撮影装置７によって撮影する場合についてもこの発明を適用することができる。この場合には、回転体の外周面を連続して撮影した後に、回転体の外周面上の測定点が撮影装置の正面に向いたときのこの回転体の回転角度に対応する撮影画像を抽出し、この撮影画像を時系列順に並べることによって、回転体の外周面の撮影画像を模擬的に得ることができる。また、この実施形態では、定位置で回転するブレーキディスク６を撮影装置７によって撮影して画像処理装置９によって画像処理する場合を例に挙げて説明したが、このような使用方法に限定するものではない。例えば、軌道上を走行する鉄道車両のブレーキディスク６又は車輪２を台車側又は車体側に設置した撮影装置７によって撮影して画像処理装置９によって画像処理することもできる。さらに、この実施形態では、回転体がブレーキディスク６である場合を例に挙げて説明したが、車輪２などの他の回転体についてもこの発明を適用することができる。
【００８７】
(2) この実施形態では、ブレーキディスク６の表面６ａの温度変化を測定する場合を例に挙げて説明したが、温度変化の測定に限定するものではない。例えば、ブレーキディスク６又は車輪２の損傷状態又は摩耗状態などを測定することもできる。また、この実施形態では、撮影装置７が熱画像撮影装置である場合を例に挙げて説明したが、可視光の高速度撮影装置についてもこの発明を適用することができる。この場合には、ブレーキディスク６又は車輪２の損傷状態又は摩耗状態などを測定することができる。
【００８８】
(3) この実施形態では、車輪２の回転軸２ａにエンコーダを取り付けてブレーキディスク６の回転角度θを演算する場合を例に挙げて説明したが、ディスクブレーキ試験装置１の車輪２を回転する直流電動機の制御パルスを利用してブレーキディスク６の回転角度θを演算することもできる。また、この実施形態では、画像情報及び回転量情報の収録開始タイミング及び収録終了タイミングを処理条件設定部２１によって設定する場合を例に挙げて説明したが、このような設定条件に限定するものではない。例えば、回転量検出装置８が出力するパルス信号に基づいて回転角度演算部１２が回転速度も演算し、この回転速度に基づいて画像情報及び回転量情報の収録開始タイミング及び収録終了タイミングを設定することもできる。
【符号の説明】
【００８９】
１  ディスクブレーキ試験装置
２  車輪（回転体）
２ａ  回転軸
３  ディスクブレーキ装置
４  摩擦材（遮蔽体）
５  支持体（遮蔽体）
６  ブレーキディスク（回転体）
６ａ  表面
６ｂ  摩擦面
６ｃ  固定部材
７  撮影装置
８  回転量検出装置
９  画像処理装置
１０  画像情報入力部
１１  回転量情報入力部
１２  回転角度演算部
１３  回転角度補正部
１４  遅れ時間情報記憶部
１５  画像補正部
１６  測定点位置情報記憶部
１７  遮蔽体位置情報記憶部
１８  撮影画像判定部
１９  状態変化測定部
２０  情報記録部
２０ａ  画像情報記録部
２０ｂ  回転角度情報記録部
２０ｃ  測定情報記録部
２０ｄ  判定情報記録部
２１  処理条件設定部
２２  情報表示部
２３  プログラム記憶部
２４  制御部
Ｐ  測定点
Ｐ0  基準位置
θ0  偏角
θ  回転角度
Ｄ0，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3  撮影画像
Ｄ0'，Ｄ1'，Ｄ2'，Ｄ3'  補正後の撮影画像
ｔ0，ｔ1，ｔ2，ｔ3  時刻（撮影開始時刻）
ｔ02，ｔ12  時刻（記録完了時刻）
ｔ11，ｔ12  時刻（転送開始時刻）
Δｔ  遅れ時間
Ｏ  回転中心
Ａ  遮蔽領域
【図１】
0005499251.tif 000003
【図２】
0005499251.tif 000004
【図３】
0005499251.tif 000005
【図４】
0005499251.tif 000006
【図５】
0005499251.tif 000007
【図６】
0005499251.tif 000008
【図７】
0005499251.tif 000009
【図８】
0005499251.tif 000010